Question

Одинаковое ли количество теплоты потребуется, чтобы превратить в пар 1 кг воды при температуре 100 °C и 1 кг воды при температуре 35 °C. Ответ обоснуйте. L воды =2,3 * 10/6

Answer 1

Ответ:

нет

Объяснение:

испарения воды начинается после точки кипения (t = 100 гр.)

исходя их формулы L=Q/m, получаем количество необходимой теплоты

Q = Lm, но в 1 случае температура уже 100 гр., т.е. теплота понадобится только на испарение, а во втором случае температура 35 гр., т.е. воду нужно еще нагреть до 100 гр.

расчет дополнительной теплоты

Q = cm(t-t0)   =>  Q = 4200 * 1 * (100 - 35)   =>  273 кДж

1-й случай (100 гр.)

Q = Lm

2-й случай (35 гр.)

Q = Lm + 273 кДж

Answer 2

Для ответа на вопрос необходимо учесть изменение температуры и фазового перехода воды.

1. Изменение температуры: Для того чтобы превратить 1 кг воды при температуре 100 °C в пар, мы должны повысить ее температуру с 100 °C до точки кипения воды, которая составляет около 100 °C при стандартных атмосферных условиях (1 атмосфера давления). Таким образом, нам нужно дополнительно нагреть воду на ΔT1 = 100 °C - 100 °C = 0 °C.

Для 1 кг воды при температуре 35 °C, нам нужно нагреть ее до точки кипения воды, что составляет около 100 °C при стандартных атмосферных условиях. Здесь нам нужно нагреть воду на ΔT2 = 100 °C - 35 °C = 65 °C.

В обоих случаях нам нужно добавить теплоту для изменения температуры, и количество теплоты, необходимое для нагрева, зависит от изменения температуры, массы воды и ее теплоемкости. Однако, поскольку нам не дано значение теплоемкости воды, мы не можем сравнивать количество теплоты, необходимой для нагрева в обоих случаях.

2. Фазовый переход: После достижения точки кипения воды, чтобы превратить ее в пар, необходимо еще больше теплоты для процесса испарения. Количество теплоты, необходимое для испарения 1 кг воды, называется теплотой испарения и составляет около 2,3 * 10^6 Дж/кг.

Поскольку в обоих случаях мы превращаем 1 кг воды в пар, нам нужно одинаковое количество теплоты для фазового перехода.

В итоге, количество теплоты, необходимое для превращения 1 кг воды при температуре 100 °C и 1 кг воды при температуре 35 °C в пар, будет различаться из-за разницы в изменении температуры, но будет одинаковым для фазового перехода.